CN101467481A - 在无线系统中增加同步控制信道容量的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于在采用高速率分组数据(HRPD)标准的无线系统中的同步控制信道上控制分组的递送的方法。同步信道包括多个时隙，并且第一分组在多个时隙中的第一时隙中在同步控制信道上连同指示一起被发送，该指示指明第二分组将要在其中被发送的多个时隙中的第二时隙。此后，该第二分组在多个时隙中的第二时隙中在控制信道上被发送。随后的分组被类似地处理。
Description
本发明的背景
1.技术领域
本发明总体上涉及远程通信，尤其涉及无线通信。
2.相关技术描述
在诸如蜂窝式电话之类的无线远程通信领域中，系统典型地包括分布在该系统要服务的区域内的多个基站(例如节点B)。该区域内的各种接入终端(AT，也被已知为用户设备(UE)、移动装置等等)于是可以经由一个或多个基站访问该系统以及因此访问其它互连的远程通信系统。典型地，当AT移动时，随着该AT通过一个区域它通过与一个基站通信然后与另一个基站通信来维持与该系统的通信。AT可与最近的基站、信号最强的基站、有足够接受通信的容量的基站等通信。
AT和基站之间的通信可在包括专有的和共享的信道的多种信道上发生。典型地，当AT当前不在通信会话中时，它进入操作的空闲模式，在该模式中专有信道被撤消，它仅仅监控共享信道以定期地确定基站是否试图来联系它。例如，在称为高速率分组数据(High Rate Packet Data，HRPD)的无线数据技术中，控制信道协议提供了用于向空闲和活动的(active)AT递送广播、组播(multicast)和单播消息的访问网络的机制。典型地，同步控制信道被用来携带到空闲AT的开销(overhead)消息、组播和单播消息(如传呼信号)。当前，前向链路采用4时隙(slot)交织(interlace)结构，同步控制信道仅能够使用4交织中的一个。因此，同步控制信道的最大容量是总前向链路时隙的25％。
然而，同步控制信道的使用已经显著增加，使得25％的使用率已经变得成问题了。例如，随着在HRPD系统中采用更多应用(诸如VoIP、PTT、视频电话)，控制信道使用已经显著地增加了。页面消息的递送在同步控制信道上引入了非常繁重的通信量。此外，对于许多有吸引力的应用(诸如紧急通知、社区服务、有目标的广告等)而言，通过同步控制信道向一组人递送短的组播消息是非常快速、灵活且有效的。此外，在HRPD Rev.A中所介绍的信令上数据协议(Data over Signalingprotocol)允许短数据突发(burst)被封装在信令消息中并在同步控制信道上进行递送。因此，变得极其可能的是：前向链路时隙的25％使用率将不足以容纳同步控制信道上的所有流量(traffic)。
发明内容
本发明针对解决以上所提出的问题中的一个或多个的后果。下面给出了本发明的简化概括以便提供对本发明的一些方面的基本理解。本概括不是本发明的穷尽性的总结。目的不是来标识本发明的重要或关键元素或者叙述本发明的范围。其唯一目的是以简化的形式给出一些概念以作为后面所讨论的更详细的描述的序言。
在本发明的一个方面，提供了一种用于控制在包括多个时隙的控制信道上的递送分组的方法。该方法包括在多个时隙中的第一时隙中，在控制信道上连同指示一起发送第一分组，该指示指明在其中将递送第二分组的所述多个时隙中的第二时隙。此后在所述多个时隙中的第二时隙中，在该控制信道上发送所述第二分组。
在本发明的另一个方面，提供了一种用于在由多个时隙组成的控制信道上可控制地接收分组的方法。该方法包括在多个时隙中的第一时隙中，在控制信道上接收第一分组连同指示，该指示指明在其中将接收第二分组的所述多个时隙中的第二时隙。此后，对所述多个时隙中的第二时隙进行监控以接收所述第二分组。
附图说明
通过参考结合附图进行的以下描述可以理解本发明，在附图中类似的附图标记表示类似的元素，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的通信系统的框图；
图2描绘了图1的通信系统中所使用的基站、接入终端和无线电网络控制器的一个实施例的框图；
图3描绘了HRPD系统的前向链路交织的格式表示；
图4是可被图1和2的基站用来提供同步控制信道的前向链路时隙的更大利用率的方法的流程图表示的一个实施例；以及
图5是可被图1和2的接入终端用来提供同步控制信道的前向链路时隙的更大利用率的方法的流程图表示的一个实施例。
尽管本发明容许各种修改和替代的形式，但是通过示例在附图形式中已经示出其特定实施例并在这里对其进行了详细描述。然而，应该理解的是，这里对特定实施例的描述并非意在将本发明限制为所公开的特定形式，恰恰相反，目的是覆盖落入如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等价和替代物。
具体实施方式
下面描述本发明的举例说明的实施例。为了清楚起见，并非实际实现方式的所有特征都会在该说明书中进行描述。当然应当理解，在任何这样的实际实施例的开发中，可做出许多实现方式特定的决定以达到开发者的特定目标，诸如顺应有关系统和有关业务的限制，从一种实现方式到另一种实现方式这些目标可能有所变化。此外，应当意识到的是：这样的开发精力可能是复杂而费时的，但是对于受益于本公开内容的那些本领域技术人员来说不过是常规任务。
本发明的各部分以及相应的详细描述利用软件、或对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示予以呈现。这些描述和表示是本领域技术人员向本领域其它技术人员有效地传达其工作的实质的描述和表示。如这里所使用的术语算法(如它通常被使用的那样)，被设想为导致希望结果的前后一致的步骤序列。所述步骤是需要对物理量的物理操纵的那些步骤。虽然未必，但是这些量通常采用能够被存储、传递、组合、比较以及另外被操纵的光的、电的或磁的信号的形式。主要为了共同使用的原因，已经证明将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数等有时是便利的。
然而，应当牢记，所有这些或类似的术语要与适合的物理量相关联且仅仅是应用于这些量的便利的标号。除非另外特别声明或者根据论述是显而易见的，诸如“处理”或“计算”或“算出”或“决定”或“显示”等术语指计算机系统或类似电子计算装置的动作或过程，它把在计算机系统的寄存器和存储器内被表示为物理的、电子的量的数据操纵和转变成在计算机系统存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示装置内被类似表示为物理的量的其它数据。
注意到的是，典型地，本发明的软件实现的各方面被编码在某种形式的程序存储媒体上或者在某种形式的传输媒体上予以实现。所述程序存储媒体可以是磁的(例如软盘或硬驱)或者光的(如紧致盘只读存储器或“CD-ROM”)，以及可以是只读的或随机存取的。类似地，传输媒体可为双绞线、同轴电缆、光纤或本领域已知的某种其它合适的传输媒体。本发明不受任何给定实现方式的这些方面的限制。
现在将参考附图对本发明进行描述。各种结构、系统和装置仅仅为了解释的目的而被概略地在图中加以描绘，以便不会使对本领域技术人员众所周知的细节混淆本发明。然而，附图被包括以用来描述和解释本发明的举例说明的示例。在此所使用的词汇和短语应当被理解和解读为具有与相关领域技术人员对这些词汇和短语的理解相一致的含义。没有对术语或短语的特殊定义，即与被本领域技术人员所理解的通常和常用的含义不同的定义，是意在暗指在这里的术语或短语的一致使用。就术语或短语意在具有特殊含义方面来说，即与技术人员所理解的不同的含义，这样的特殊定义将在本说明书中以定义的方式被特别阐述，所述定义的方式指直接且明确地提供该术语或短语的特殊定义。
现在转到附图，具体地参考图1，图示了根据本发明的一个实施例的通信系统100。为了举例说明的目的，图1的通信系统100是基于高速率分组数据(HRPD)标准的架构，不过应当理解本发明可被应用到支持数据和/或语音通信的其它系统。通信系统100允许一个或多个AT120通过一个或多个基站130与诸如因特网之类的数据网络125通信。AT120可采用多种装置中的任何装置的形式，包括蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、数字寻呼机、无线卡以及能够通过基站130访问数据网络125的任何其它装置。
在一个实施例中，多个基站130可通过一个或多个连接139被耦合到无线电网络控制器(Radio Network Controller，RNC)138(1-2)。虽然图示了两个RNC 138(1-2)，但是本领域技术人员将理解，更多的RNC 138可被利用来与大量的基站130相接口(interface)。通常，RNC 138为每个无线数据会话提供信令和业务处理。AT 120、基站130、RNC 138和这些组件之间的接口组成无线电接入网络(Radio AccessNetwork，RAN)。
RNC 138经由连接145被耦合到核心网络(CN)165。通常，CN 165作为到数据网络125和/或公共电话系统(PSTN)160的接口。CN 165执行诸如用户认证之类的多种功能和操作，然而CN 165的结构和操作的详细描述对本发明的理解和了解并非是必需的。因此，为了避免不必要地使本发明变得混乱，在此没有给出CN 165的进一步细节。
数据网络125可以是分组交换数据网络，诸如根据因特网协议(IP)的数据网络。IP的一个版本在1981年9月的标题为“InternetProtocol”的请求注释(Request for Comments RFC)791中予以描述。在另外的实施例中也可利用IP的诸如IPv6之类的其它版本或其它无连接的分组交换标准。IPv6版本在1998年12月的标题为“InternetProtocol，Version 6(IPv6)Specification”RFC2460中有所说明。在另外的实施例中，数据网络125也可以包括其它类型的基于分组的数据网络。这样的其它基于分组的数据网络的例子包括异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)、帧中继网络等等。
如这里所使用的，“数据网络”可以指一个或多个通信网络、信道、链路或路径，以及被用来在这样的网络、信道、链路或路径上对数据进行路由的系统或装置(诸如路由器)。
因此，本领域技术人员将会想到，通信系统100使AT 120和数据网络125之间的通信便利。然而，应当理解的是，图1的通信系统100的配置实质上是示例性的，并且在通信系统100的其它实施例中，在偏离本发明的精神和范围的情况下可使用更少或附加的组件。
现在参考图2，示出了与示例性基站130和AT 120相关联的功能性结构的一个实施例的框图。基站130包括接口单元200、控制器210、天线215和多个信道：共享信道220、数据信道230和控制信道240。在所示出的实施例中，接口单元200控制基站130和RNC 138(见图1)之间的信息的流动。控制器210通常用来控制数据的传输和接收这两者并控制天线215和多个信道220、230、240上的信号，以及将所接收到的信息的至少部分经由接口单元200传送给RNC 138。例如，从基站130传送到RNC 138的一片信息是被基站130用来与AT 120通信的信息。
AT 120与基站130分享某些功能属性。例如，AT 120包括控制器250、天线255和多个信道：共享信道260、数据信道270和控制信道280。控制器250通常可操作来控制数据的传输和接收这两者以及控制天线255和多个信道260、270、280上的信号。
正常情况下，AT 120中的信道260、270、280与基站130中的相应的信道220、230、240通信。在控制器210、250的操作下，信道220、260；230、270；240、280被用来实现从AT 120到基站130的通信的受控调度(controlled scheduling)。
现在转到图3，描绘了具有4时隙交织结构的前向链路同步控制信道的格式表示。在采用HRPD标准的无线系统中，同步控制信道300被分成4时隙交织。也就是说，从时隙1开始，每个第4时隙(例如时隙5、时隙9等)被分配给第一交织301。类似地，时隙2和此后每个第4时隙(例如时隙6、时隙10等)被分配给第二交织302。时隙3和此后每个第4时隙(例如时隙7、时隙11等)被分配给第三交织303。同样地，时隙4和此后每个第4时隙(例如时隙8、时隙12等)被分配给第四交织304。
在本发明的一个实施例中，同步控制信道300能够采用所有四个交织301-304，而不仅仅是一个交织，使得其容量得以显著改善。在当前标准中所指定的交织301-304(诸如在时隙1中的第一交织301)中发送同步控制信道300的第一分组。在第一分组的传输完成之后所发送的所有后续分组可在四个交织301-304中的任意一个中被发送。
在本发明的一个实施例中，广播、组播和单播消息可被分开处理。广播消息可以以与当前HRPD标准中相同的方式进行传送。也就是说，广播消息可仅在交织301-304中的所指定的一个交织中被传送，所指定的交织诸如在时隙1、5、9等的第一交织301。AT 120仅需要对所指定的交织301-304进行监控，直到在那个交织中的同步控制信道胶囊(capsule)结束。
如图4和5的流程图表示中所示出的，组播分组被不同地处理。首先转到图4，示出了基站130在组播传输期间的操作。如在框400中所示出的，基站130以与当前标准相同的方式向组播组传送第一组播分组，因此AT 120通过监控所指定的交织301-304来接收它，该所指定的交织诸如在时隙1、5、9等的第一交织301。此后，组播分组可在任何随后的交织301-304中被发送。任选的字段(field)被添加到组播分组的MAC开销(overhead)中以指明组播组中的AT 120应该监控的下一个分组的交织和/或时间时隙位置。如果该字段被省略，则执行当前标准。以这种方式，部分组播消息能够在常规(regular)同步控制信道交织和/或时间时隙之外被发送。例如，在时间时隙1的第一交织301中的第一分组可包括该任选字段以指明下一个分组将在时隙2、6、10等的第二交织302中被发送。此后，包含在时隙2的第二交织302中的分组可包括该任选字段以指明下一个分组将在时隙3的第三交织303中被发送。同样地，第三交织303可包括该任选字段以指明下一个分组将在时间时隙4的第四交织304中被发送。以这种方式，基站130可使用全部的或者所希望部分的交织301-301来传送组播分组，如框402中所示。
转到图5，示出了AT 120在组播传输期间的操作。在框500，AT 120监控用于组播消息的第一分组的指定交织301-304，诸如在时间时隙1、5等的第一交织301。在框502，AT 120检查组播消息以确定哪个交织301-304来为下一个组播分组进行监控。如果该任选字段没有被包括在该组播分组中，则控制转移到框500，在这里AT 120再次监控下一个缺省的或指定的交织301-304。可替代地，如果该任选字段被包括在该组播分组中，那么在框504，AT 120监控所识别的交织301-304，诸如在时间时隙2、6等的第二交织302。
能够以两种方式来达到增加同步控制信道300处理单播消息的容量。上面描述的用于组播分组的方案也可被应用于单播分组。可替代地，基站130可发送广播消息，或在现有的广播消息中添加新的字段来指明哪个交织301-304对同步控制信道300上的单播消息是可用的。指定哈希函数(hashing function)以让每个AT120确定它需要为同步控制信道300上的单播消息监控哪个交织301-304。在基站中实现匹配的哈希函数以确定发送单播分组的交织301-304。
在本发明的一个实施例中，当前HRPD标准中的所有其它功能可保持相同。此外，诸如Q询呼(Qpage)之类的现有的开销消息能够被用来把在同步控制信道300上将要来的消息通知给空闲的移动终端，以便降低AT 120由于“唤醒”而产生的功率消耗。
本领域技术人员应当意识到，这里的各实施例中所图示的各系统层、例程或模块可以是可执行的控制单元。控制器可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、处理器卡(包括一个或多个微处理器或控制器)或者其它控制或计算装置。在该论述中所提到的存储装置可包括用于存储数据和指令的一个或多个机器可读的存储媒介。该存储媒介可包括不同形式的存储器，所述存储器包括诸如动态或静态的随机存取存储器(DRAM或SRAM)之类的半导体存储器装置、可擦写和可编程的只读存储器(EPROM)、电可擦写和可编程的只读存储器(EEPROM)和闪存；诸如固定盘、软盘、可删除盘之类的磁盘；包括带的其它磁媒介；以及诸如紧致盘(CD)或数字视频盘(DVD)之类的光媒介。构成各系统中的各软件层、例程或模块的指令可被存储在各自的存储装置中。当被控制器210、250、310执行所述指令时，所述指令致使相应的系统执行编程的动作。
因为可以以对受益于这里的教导的本领域技术人员显而易见的不同但等价的方式来修改和实施本发明，所以上面所公开的特定实施例仅是举例说明的。此外，除了以下权利要求中所描述的以外，这里所示出的构造和设计的细节并非意在进行限定。因此，方法、系统及其各部分以及所描述的方法和系统的各部分可在诸如无线单元、基站、基站控制器和/或移动交换中心之类的不同的位置被实现。此外，如受益于本公开内容的本领域普通技术人员所理解的那样，实施和使用所描述的系统所需要的处理电路可在应用特定的集成电路、软件驱动的处理电路、固件、可编程逻辑装置、硬件、离散元件或上述元件的布置中予以实施。因此，显然的是，上述公开的特定实施例显可被改变或修改并且所有这样的变化被视为在本发明的范围和精神之内。因此，在这里寻求的保护是如以下权利要求中所阐述的。
Claims (6)
1.一种用于控制在包括多个时隙的控制信道上的递送分组的方法，包括：
在所述多个时隙中的第一时隙中，在控制信道上将第一分组连同指示一起发送，所述指示指明在其中将递送第二分组的所述多个时隙中的第二时隙；以及
在所述多个时隙中的所述第二时隙中，在控制信道上发送所述第二分组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述多个时隙中的第一时隙中，在控制信道上将第一分组连同指示一起发送，所述指示指明在其中将递送第二分组的所述多个时隙中的第二时隙，进一步包括：在所述多个时隙的第一时隙中，在同步控制信道上将第一分组连同指示一起发送，所述指示指明在其中将递送第二分组的所述多个时隙中的第二时隙。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述多个时隙中的第一时隙中，在同步控制信道上连同指示一起发送第一分组，所述指示指明在其中将递送第二分组的所述多个时隙中的第二时隙，进一步包括：在所述多个时隙中的第一时隙中，在采用高速率分组数据标准的系统中的同步控制信道上连同指示一起发送第一分组，所述指示指明在其中将递送第二分组的所述多个时隙中的第二时隙。
4.一种在包括多个时隙的控制信道上可控制地接收分组的方法，包括：
在所述多个时隙中的第一时隙中，在控制信道上接收第一分组连同指示，所述指示指明在其中将接收第二分组的所述多个时隙中的第二时隙；以及
监控所述多个时隙中的所述第二时隙以接收所述第二分组。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述多个时隙中的第一时隙中，在控制信道上接收第一分组连同指示，所述指示指明在其中将接收第二分组的所述多个时隙中的第二时隙，进一步包括：在所述多个时隙中的第一时隙中，在同步控制信道上接收第一分组连同指示，所述指示指明在其中将接收第二分组的所述多个时隙中的第二时隙。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述多个时隙中的第一时隙中，在同步控制信道上接收第一分组连同指示，所述指示指明在其中将接收第二分组的所述多个时隙中的第二时隙，进一步包括：在所述多个时隙中的第一时隙中，在采用高速率分组数据标准的系统中的同步控制信道上接收第一分组连同指示，所述指示指明在其中将接收第二分组的所述多个时隙中的第二时隙。
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